Eine neue Studie befasst sich mit der verschlungenen Evolutions­geschichte von Eis- und Braun­bären: Dass die beiden Arten sich auch nach ihrer Trennung noch kreuzten, war bereits bekannt. Doch wie ein Forschungs­team nun im Fachblatt „PNAS“ berichtet, ging der Genfluss vor allem von den generalistischen Braun­bären in Richtung der auf die Arktis spezialisierten Eisbären. Solche Hybridisierungen finden auch heute noch statt und werden aufgrund der Erderwärmung künftig wahrscheinlich häufiger zu beobachten sein.

Eisbären (Ursus maritimus) sind wie kaum eine andere Tierart zum Sinn­bild für die Folgen der Klima­krise geworden, hängt ihr Überleben doch von der Stabilität der großen arktischen Regionen ab. Ein Hinweis darauf, wie die Raub­tiere reagieren, wenn das Meereis in Zukunft immer weiter schmilzt, könnte in der Vergangenheit zu finden sein: Im Pleistozän, einem Zeitalter der Erdgeschichte, das vor 2,6 Millionen Jahren begann und vor etwa 11.700 Jahren endete, wechselte das Klima zwischen Eiszeiten und Zwischeneis­perioden. In den wärmeren Perioden, in denen das arktische Eis schrumpfte, überschnitten sich die Verbreitungs­gebiete der damaligen Polar- und Braun­bären (Ursus arctos), was eine Kreuzung der beiden Arten ermöglichte. Ob und wie moderne Eisbären dadurch geformt wurden, war bislang umstritten.

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Genom­analyse moderner Braun- und Eisbär­arten

Ein internationales Team um Charlotte Lindqvist von der US-amerikanischen Universität Buffalo, Luis Herrera-Estrella von der Texas Tech University und Kalle Leppälä von der finnischen Universität Oulu hat sich nun der komplexen Entstehungs­geschichte der Tiere angenommen. Die Wissenschaftler analysierten die Genome von 64 modernen Eis- und Braun­bären, darunter mehrere Genome aus Alaska, einem US-Bundesstaat, in dem beide Arten vorkommen. Basierend auf der einem Zahn entnommenen DNA erstellten sie auch ein neues, vollständigeres Genom­bild eines Eisbären, der vor 115.000 bis 130.000 Jahren auf Spitzbergen lebte.

Anhand dieses Daten­satzes schätzen die Forschenden, dass Polar- und Braun­bären vor etwa 1,3 bis 1,6 Millionen Jahren begannen, sich zu verschiedenen Arten zu entwickeln, und aktualisierten damit frühere Schätzungen. Das Alter der Trennung bleibe ein Thema der wissenschaftlichen Debatte, wobei frühere Kreuzungen und begrenzte fossile Funde von urzeitlichen Eisbären zu den Faktoren gehörten, die es schwer machten, den Zeitpunkt genau zu bestimmen, erklärt Evolutions­biologin Lindqvist.

Verbreitungs­gebiete können sich künftig häufiger überschneiden

Die Trennung stellte aber keine endgültige Scheide­linie zwischen den beiden Arten dar. Vielmehr bestätigten die Analysen frühere Studien, denen zufolge sich Eis- und Braun­bären auch danach noch paarten. Diese Kreuzungen hinterließen Spuren im heutigen Genom beider Arten, vor allem aber in dem der Polar­bären. „Unsere Ergebnisse zeigen eine komplizierte, verflochtene Evolutions­geschichte zwischen Braun- und Eisbären, wobei der Genfluss hauptsächlich von Braun­bären zu Eisbären geht“, so Lindqvist.

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Das Phänomen, dass an die Arktis angepasste Eisbären genetisches Material von an das Leben in niedrigeren Breiten­graden angepassten Braun­bären übernehmen, sei eine von mehreren Erkenntnissen, die für Wissenschaftler interessant sein könnten, die sich mit den Auswirkungen des Klima­wandels auf bedrohte Arten befassen – vor allem, da sich deren Verbreitungs­gebiete im Zuge der Erderwärmung künftig stärker überschneiden könnten.

Wie die Studien­autoren und ‑autorinnen betonen, bedeuteten solche Hybridisierungen aber keinen Ausweg für den bedrohten Eisbär. Sie schreiben: „Wichtig ist jedoch, dass der Selektions­druck, der durch den Lebens­raum­verlust und andere klima­bedingte Auswirkungen entsteht, höchst­wahrscheinlich jedes Potenzial für adaptive evolutionäre Veränderungen, die durch Hybridisierung ausgelöst werden, überwiegt.“

Nach wie vor gibt es vereinzelte Paarungen

Tatsächlich sind vereinzelte Paarungen zwischen den Arten auch heute zu beobachten. So wurden etwa 2006 und 2010 Bären in arktischen Regionen geschossen, die sich per DNA-Analyse als Mischung aus Polarbär und Grizzly entpuppten. Und im Jahr 2004 wurde ein hybrides Bären­geschwister­paar im Osnabrücker Zoo geboren, der bis dahin verschiedene Bären­arten in einem Gehege gehalten hatte, diese Praxis nach der Geburt der beiden aber einstellte.

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Darüber hinaus zeigten die Genom­analysen, dass die Eisbären, nachdem sie zu einer eigenen Art geworden waren, einen dramatischen Populations­rückgang und damit einher­gehend einen lang anhaltenden genetischen Engpass erlitten. Eben jener genetische Engpass zeige sich in modernen Eisbären allerdings noch ausgeprägter als bei den urzeitlichen Vertretern – eine Entwicklung, die sich den Studien­autoren und ‑autorinnen zufolge wahrscheinlich künftig noch verstärken wird: „Die derzeitige Fragmentierung des Lebens­raums Meereis wird voraussichtlich den Genfluss zwischen den Eisbär­populationen verringern, was zu verstärkter lokaler Inzucht und einem allgemeinen Verlust an Vielfalt führt.“

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